§ 38. Системы органов земноводных: строение, функции

Определения и обозначения

Трёхкамерное сердце — сердце с двумя предсердиями и одним желудочком. В предсердия кровь поступает из разных частей организма, а из желудочка направляется дальше по сосудам. Поскольку желудочек общий, кровь в нём частично смешивается.

Кожное дыхание — газообмен через тонкую влажную кожу. Кислород проходит через неё внутрь тела, а углекислый газ выходит наружу. Влага помогает газам растворяться и проникать через поверхность кожи, поэтому её высыхание затрудняет дыхание.

Малый круг кровообращения — путь крови от желудочка к лёгким и коже, а затем обратно к сердцу. В лёгких и коже кровь получает кислород и отдаёт углекислый газ. Этот путь позволяет пополнить кровь кислородом, даже если часть его поступает через кожу.

Клоака — общая полость, куда открываются протоки пищеварительной, выделительной и половой систем. Через неё наружу выводятся непереваренные остатки пищи и моча, а также проходят половые продукты. Общий выход не означает, что эти системы выполняют одну и ту же функцию.

Как это устроено

Пища проходит из ротовой полости в пищевод, затем в желудок и кишечник. В желудке она перемешивается с пищеварительными соками, а в кишечнике продолжается её расщепление и происходит всасывание питательных веществ в кровь. Пищеварительные железы выделяют вещества, помогающие расщеплять пищу, поэтому организм может использовать её для роста и получения энергии. Непереваренные остатки выводятся через клоаку.

Воздух поступает через ноздри в ротоглоточную полость, а затем перемещается в лёгкие благодаря движениям дна ротовой полости. В лёгких происходит газообмен, но он дополняется дыханием через тонкую влажную кожу. Это важно для земноводных, которые бывают и на суше, и в воде: в воде кожный газообмен особенно помогает получать кислород. Влажная кожа нужна потому, что через сухую поверхность газы проходят хуже.

Два предсердия принимают кровь из разных частей организма: одно — кровь, вернувшуюся от органов тела, другое — кровь от лёгких и кожи. Из обоих предсердий кровь попадает в общий желудочек, а оттуда направляется по сосудам в малый и большой круги. В лёгких и коже кровь обогащается кислородом, а в органах тела отдаёт его клеткам. Поскольку в желудочке нет полного разделения потоков, кровь разных типов там частично смешивается.

Почки фильтруют кровь и удаляют из неё часть продуктов обмена, которые организму не нужны. При этом образуется моча, которая по мочеточникам поступает в клоаку и затем выводится наружу. Так выделительная система помогает поддерживать нужный состав внутренней среды и избавляет организм от отходов. Если продукты обмена не удалять, они могли бы накапливаться и мешать работе органов.

Нервная система принимает сигналы от органов чувств и помогает организму отвечать на изменения среды. Зрение, обоняние, слух и другие чувства помогают находить пищу, замечать опасность и ориентироваться. Опорно-двигательная система включает скелет и мышцы, благодаря которым земноводное перемещается и добывает пищу. Согласованная работа этих систем позволяет животному действовать в воде и на суше.

Системы органов земноводных: строение и функции

Используй таблицу, чтобы сравнить органы и функции разных систем, а затем найди их особенности у земноводных. Например, дыхательная система включает не только лёгкие, но и кожу. Сопоставление строк помогает увидеть, как системы совместно обеспечивают жизнь животного.

Разбор задач

Задача 1

Условие: Назовите органы, через которые пища проходит от ротовой полости до клоаки, и укажите, где происходит всасывание питательных веществ. Нужно проследить путь пищи и отличить её переваривание от выведения остатков. Обрати внимание: сама пища не проходит по мочеточникам, а клоака служит общим выходом для остатков.

1. Сначала перечислим отделы пищеварительного тракта по порядку: ротовая полость, пищевод, желудок и кишечник. В них пища измельчается, перемещается и переваривается.
2. Затем уточним, что питательные вещества всасываются главным образом в кишечнике. Они попадают в кровь и используются организмом.
3. Наконец, отделим переваренную пищу от непереваренных остатков: остатки из кишечника попадают в клоаку и выводятся наружу. Поэтому клоака завершает путь остатков, а не служит местом всасывания.

Ответ: Путь пищи: ротовая полость → пищевод → желудок → кишечник. Питательные вещества всасываются главным образом в кишечнике, а непереваренные остатки выводятся через клоаку.

Задача 2

Условие: Объясните, почему у лягушки газообмен возможен не только в лёгких, но и через кожу. Чтобы ответить, нужно учесть строение кожного покрова и образ жизни земноводного. Важно показать, как влажность связана с прохождением газов.

1. Кожа лягушки тонкая и влажная, поэтому кислород и углекислый газ могут проходить через неё. Это и называется кожным дыханием.
2. Лягушка живёт и в воде, и на суше, а газообмен через кожу дополняет работу лёгких. В водной среде такой способ особенно полезен.
3. Кожа должна оставаться влажной: на влажной поверхности газы растворяются и проходят через неё легче. При высыхании газообмен ухудшается.

Ответ: Кожное дыхание возможно благодаря тонкой влажной коже, через которую проходят газы. Оно дополняет лёгочное дыхание и помогает лягушке обмениваться газами в воде и на суше.

Задача 3

Условие: Проследите путь крови от желудочка сердца через малый круг кровообращения и объясните, где происходит газообмен. Нужно соблюдать последовательность движения и не путать малый круг с путём крови по всему телу. Также следует помнить об особенностях строения сердца земноводных.

1. Из общего желудочка кровь направляется по сосудам малого круга к лёгким и коже. Здесь она отдаёт углекислый газ и получает кислород.
2. После газообмена кровь возвращается по сосудам к сердцу и поступает в предсердие. Так замыкается малый круг кровообращения.
3. В желудочке потоки крови не разделены полностью, поэтому артериальная и венозная кровь частично смешиваются. Это не меняет последовательности малого круга, но влияет на состав крови, уходящей к органам.

Ответ: Желудочек → сосуды к лёгким и коже → газообмен → сосуды обратно к сердцу → предсердие. Газообмен происходит в лёгких и через кожу, а в желудочке кровь частично смешивается.

Типичные ошибки

• Ошибка — называть сердце земноводного двухкамерным. Так могут решить, если вспомнить только два предсердия и не учесть желудочек. Проверь себя: камер три — два предсердия и один желудочек.

• Ошибка — считать, что земноводные дышат только лёгкими. Лёгкие заметнее, но газообмен идёт также через тонкую влажную кожу. Проверь ответ вопросом: какой орган позволяет лягушке получать кислород через поверхность тела?

• Ошибка — утверждать, что артериальная и венозная кровь в сердце полностью разделены. У земноводных общий желудочек, поэтому кровь в нём частично смешивается. Проверка простая: если желудочек один, полного разделения потоков в нём нет.

• Ошибка — путать мочеточники с мочеиспускательным каналом или считать клоаку органом только одной системы. Мочеточники проводят мочу от почек к клоаке, куда также открываются протоки других систем. Проверь себя: клоака является общей полостью, а не отдельным выходом только выделительной системы.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в системах земноводных, нужно знать, что органы состоят из тканей, а ткани выполняют определённую работу. Также пригодится различие между артериальной и венозной кровью: первая обычно богаче кислородом, вторая возвращается от органов тела. Эти знания помогают понять, почему в сердце земноводного кровь частично смешивается.

Тема продолжает изучение позвоночных, в том числе рыб: сравнение показывает, как меняются дыхание и кровообращение при освоении суши. Позже те же признаки удобно сопоставить с системами органов пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Так можно проследить, как строение связано со средой обитания.

Что запомнить

• У земноводных сердце трёхкамерное: два предсердия и один желудочек.
• Кровь движется по большому и малому кругам кровообращения.
• В желудочке сердца артериальная и венозная кровь частично смешиваются.
• Земноводные дышат лёгкими и влажной кожей.
• Почки очищают кровь и участвуют в образовании мочи.
• Протоки пищеварительной, выделительной и половой систем открываются в клоаку.